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1、 双壁钢围堰在光板岩工况下封底施工工艺方案比选 引言舂陵水大桥水中墩地质条件复杂，河床底为未分化或弱分化岩石，且岩面不平整，为没有覆盖层的光板岩，在光板岩工况下钢围堰可采用无封底和有封底的施工方式，选用恰当的施工方式会带来可观的经济和社会效益。本文就这两种不同施工工艺展开探讨。1.工程概况春陵水大桥为全线控制性工程，桥梁全长499.175米，大桥中心里程DK10+723.138，起讫里程DK10+471.70DK10+972.56。本桥孔跨布置采用：（1-24m）+（1-32m）简支T梁+1-（40m+64m+64m+40m）连续梁+（6-32m）+（1-24m）简支T梁。主跨为40+64+6
2、4+40变截面预应力连续箱梁，跨越舂陵水主河道，其中3#、4#桥墩为水中墩，需采用围堰施工。2.水文、地质概况舂陵水大桥位于舂陵水上，桥跨段河宽130m，水深35m，流速约为2.5m/s。河槽两岸以山坡为主，部分桥址岸坡及岸边有岩石出露。墩位地质自上至下依次为：卵石（较薄，几乎没有）、砂岩、次坚石，地基承载力为500KPa50MPa。3.施工技术难点（1）水上施工条件复杂多变，水位急涨急落，可以连续正常作业的时间短；（2）受到测量条件的限制，河床底的平整度、完整性不可能完全与围堰底部吻合，会造成钢围堰的堵漏工作量大；（3）该河道为通航水域，施工过程中需做好水中作业安全维护。4.双壁钢围堰在光板
3、岩工况下封底施工工艺4.1方案1敞口围堰双壁间水封砼封底方案（无封底）双壁钢围堰无封底砼施工属于新技术，该围堰属于敞口围堰。在国内跨河大桥施工中案例较少，对河床底的要求苛刻。在河床底几乎无沉积层，岩面起伏不大，岩面完整，无裂缝的情况下，即可采用，本桥地质情况与该条吻合，示意图如下：在施工前详细测量围堰沉放部分岩面高程数据，之后根据测量数据，加工围堰底，采用高低脚的敞口双壁围堰施工，以达到和河床凹凸吻合的目的。采用双壁间水封砼与河床连接，使围堰起到承担水压力并止水的作用。该方案实施的难点是地质调查及围堰堵漏。首先受到测量条件的限制，河床底的平整度、完整性不可能完全与围堰底部吻合，因而堵漏的工作量
4、大，因而本工程围堰堵漏工作极为重要，除须要保证围堰刃脚处不至漏砼外，隔仓板处也必须堵好。一般采用如下方法：（1）外壁外侧的堵漏。围堰下放前在外面刃脚处固定一圈硬橡胶皮，围堰下水后，外侧抛较大的水泥沙袋（袋内装60%的水泥沙子混合物）压住橡胶皮，采用将水泥沙袋用尼龙绳或麻绳串接，而后根据堵漏缝隙大小长度用安全网兜在一起，由浮吊或导链滑车将堵漏长条网袋顺围堰外壁落入河床。然后下潜水工全面检查，并对没有堵住的地方进行处理，方法是用装有沙子和水泥混合物的小袋子填堵，小袋子内装满80%的水泥沙子混合物。沙子（河沙）和水泥（P.O32.5级）的质量比例为31，干燥状态下搅拌均匀后装入袋内。（2）围堰内壁内
5、侧堵漏工作采用的是大堵、小堵相结合的办法，即先大面积抛堆大沙袋，在局部填塞一些小的装沙和水泥混合物的袋子，主要使用材料为大小不同规格的袋子（装沙和水泥），主要采用的手段是潜水工下水堆填沙袋。（3）做好堵漏工作是水封成功的根本，一方面要确围堰双壁下彻底堵好，防止水封混凝土到围堰范围以外被水流冲走，一方面还要确保混凝土不会漏到临仓内里，以免影响临仓水封质量，另外还要注意隔仓板下堵漏用的沙袋在该舱水封前必须清理出来，以免此处混凝土不密实，形成过水通道。堵漏工作完成后，用导管灌注2m厚混凝土即可。该方案的优点：a.节约工期，可先期做好水下地质调查，满足条件后即可加工无封底敞口围堰，且施工工序少。b.经
6、济效果明显，节约封底混凝土。该方案的缺点是：a.双臂钢围堰无封底砼施工属于新技术，对河床底的地质情况要求苛刻。在河床底无沉积层，岩面起伏不大，岩面完整，无裂缝的情况下，即可采用。b.施工难度大，技术不成熟，质量难以保证，该方案实施的难点是地质调查及围堰堵漏。由于是在水中作业，测量条件受到限制，测量结果难以保证，该方案可靠性差。由于此方案在国内应用较少，且舂陵水大桥原河床经过爆破作业，已破坏岩石的完整性及平整度。处于安全性及可靠性考虑，本次施工不予采纳此方案。4.2方案2围堰底部设计成刃角封底先堰后桩法施工由于其较强的可靠性，在施工中得到了广泛的应用。施工示意图如下：4.2.1清基（1）基底残存
7、物清除干净。潜水工详细检查并作好记录。（2）清基后的有效面积，不得小于设计要求。（3）双壁钢壳刃脚周圈，测量16个测点处的刃脚踏面埋入深度，并摸清刃尖与岩面相贴或悬空或埋入泥砂的情况。（4）在清基完毕后，测量基底岩石标高，测点按1m方格网点布置，以查明岩面实际倾斜与走向。4.2.2安装施工平台（1）施工平台分两层，下层为钢护筒导向平台，在灌注封底混凝土时作为安放1m3封底漏斗、测量封底混凝土标高等施工控制主平台，上层为钻孔平台兼作钢护筒上导向平台，在灌注封底混凝土时安放下灰漏斗。（2）安装施工平台钢护筒导向装置时注意按设计孔位测量放点，以避免钢围堰下沉偏位影响钢护筒埋设偏差。4.2.3埋设钢护
8、筒（1）根据吊机（35t浮吊）起吊能力，钢护筒安装采取分段安装，钢护筒安装顶面位置允许偏差50mm，倾斜度允许偏差1。（2）钢护筒安装完毕并于两层导向平台处固定牢固后，往钢护筒内投入2m高的江砂，用于固定钢护筒及防止封底混凝土流入钢护筒内。4.2.4安装导管等封底设备（1）在围堰内按9套250mm导管布置，导管长度11m，混凝土的流量半径R约3.0m左右。组拼前严格检查导管的焊接质量，经检查合格后交付使用。（2）导管上接1m3封底小漏斗，用2台5t导链悬挂于上平台，混凝土灌注采用从下游向上游推进的方式进行。将导管下端放置在基底岩面或已灌注混凝土上方20cm处，并用测绳校检，以便拔球后混凝土能够
9、顶着隔水物（塑料布）排出管外。（3）上平台布置2个6m3混凝土储料斗，储料斗下口与1m3封底小漏斗之间设置串筒。（4）钢围堰刃尖处用砂袋堵塞。4.2.5灌注封底混凝土（1）混凝土要求混凝土标号为C30，塌落度为180-220mm。选择级配良好的粗细骨料，适当控制水泥和加入粉煤灰数量，确保混凝土和易性好，严格控制混凝土质量，（2）混凝土浇注方式混凝土采用拌合站集中拌合，由砼罐车运至现场并通过汽车泵泵送入模，导管灌注，封底砼须一次性浇注完成。（3）浇筑顺序封底砼的浇注顺序：先低处，后高处（先将低处砼灌高，避免高处灌注的砼往低处流，使导管底口脱空而进水或导管埋深过浅）。砼的浇注应先从一侧向另一侧进行
10、，并确保砼的表面大致水平。（4）混凝土浇筑过程质量控制首批砼灌注时，先用6方集料斗储料，待储料斗满后，拔球浇注首批砼，首批砼浇注后，导管埋深应不小于0.60.8m。砼浇注前，在每个导管处布置一小型门架，在门架上挂上钢丝绳。砼浇注过程中，导管应随砼面的上升而提升，导管的提升由吊车控制。在砼的浇注过程中，由技术人员负责测量砼的浇注高度和砼扩展情况，正确指挥施工人员调整导管的埋深，并及时与实验室联系控制砼的坍落度。砼浇注将近结束时，重点对导管与导管的中心处、护筒四周及钢板桩壁等部位进行高程的测量，确保砼面的标高达到设计要求。由于浇注水下封底时，砼表面无法达到比较平整的要求，所以在砼浇注时，将砼顶面标
11、高控制在设计标高下20cm左右，待砼达到强度，围堰内抽水后，再补浇20cm砼垫层。4.2.6该方案的优缺点优点：该方案成熟可靠，为双壁钢围堰施工的常规方法。缺点：本桥地质为光板岩，在有条件使用敞口式围堰的情况下，该方法浪费混凝土严重，经济效益不佳。5.结束语由于前期舂陵水大桥已经过水下爆破，河床的完整性已破坏，基于可靠性及安全性考虑，我们选用第二种方案，即将围堰底部设计成刃脚封底。参考文献1陈光福.双壁钢围堰的施工技术J.中国港湾建设,2002,(6)12-16.2铁道部大桥工程局.九江长江大桥技术总结R.武汉:武汉测绘科技大学出版社1996.2铁道部大桥工程局.武汉长江二桥技术总结R.北京:科学出版社1998. -全文完-
